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略谈高速公路桥头跳车的成因与预防
来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 佚名 来源: 网络 发布时间: 12/05/02

 

1引言

桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一,严重影响了行车舒适性,降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力,是道路交通安全的重要隐患之一,损害了高等级公路建设的社会妙益和经济效益。因此,如何有效地消除桥头跳车或将跳车减小到最低程度,已成为高速级公路建设中亟待解决的问题[1] [2]

桥头跳车,是指桥梁等构造物本身及台背由于行车荷载和自重的作用而继续沉降,由此产生不均匀沉降,致使台背与构造物连接处的路面出现台阶,从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。

2桥头跳车的成因

桥头跳车主要是由于构造物与其台背填土路堤的沉降不均匀引起的,引起路桥过渡段不均匀沉降的原因主要有以下几个方面。

(1)桥台及桥台基础的沉降

高速公路上桥梁等构筑物的设计和施工中对于其下地基的沉降和稳定性控制很严格,正常情况下其工后沉降量都很小,可以忽略不计,且构造物一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成,具有较大的刚性,而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构,因而,不均匀沉降正是因为桥台及桥台基础基本不沉降而台背填土路堤存在较大沉降引起的。

另外,道路与构造物桥台之间存在较大刚度突变,柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大,在车辆荷载作用下,这个刚度差引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变,增强了桥头跳车的震动效果。

(2)地基的沉降

天然地基沉降是引起不均匀沉降的主要原因。桥涵等构造物一般位于沟壑地段,地下水位高,大部分属于软土等不良地基。由于软土低强度、高压缩性、底渗透性等特性,一旦受到荷载影响,则极易产生沉降,且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。再加上桥头路基填筑高度较大,产生基底应力也大,在车辆荷载作用下更容易引起地基沉陷。

(3)路堤台背的沉降

台背的沉降主要由台背填料与压实效果来控制。路堤台背台背填料一般为渗透性材料,空隙率大,且填土一般较高,按施工程序,在桥涵构造物完成后再填筑两端路堤,这样就会在台背碾压过程中出现死角碾压不到,局部密实程度很难达到质量要求。因此,在路堤自重和车辆荷载及振动荷载作用下,路基填料逐渐被压缩,孔隙率降低,密实度逐渐增大,从而在一定期限内产生路堤填土的沉降。

 (4)排水不畅及填土流蚀

水在桥梁表面和引道路面集中起来会给桥梁引道造成极大的损坏。水通过接缝或者裂隙渗入桥台和引道路面之间的区域会导致接缝下回填土非常大的流蚀。如果没有引道搭板,上述情况会马上导致沉降,形成跳车;就算有了引道搭板,流蚀也会使土壤压实沉陷和产生横向变形空隙变大。水还会增加路面各结构层和路堤的含水量,加剧路堤和各结构层的破坏,在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路堤沉陷,产生跳车现象。

(5)设计不当

设计方案对桥头跳车也有较大影响。但是目前,桥的设计着重在结构、地基承载力和稳定性上进行计算,而对总体沉降仅作验算,路面设计则是以整体弯沉和弯拉应力作为控制指标,而路基设计是以压实度和高度来控制竖向变形,如此可见,路桥连接处没有共同的设计参数控制,这对于一项工程而言,先天性存在不足,势必会引起受荷后的不均匀变形。

(6)施工问题

实际工程中,若是施工单位对台背用料不把好质量关,排水措施没有做好,压实度不符合要求,而是盲目追求进度,没有按施工规程作业,台背填土速度过快,对地基造成扰动和破坏,地基土没有充分时间固结,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工等等,这些人为因素均会造成高填土路堤不稳定,沉降变形不均匀等不利后果,从而引起桥头跳车 [3] [4]

3桥头跳车的预防措施

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